 |
|
Обучающая задача 1.
Сравните основные свойства обеих аминогрупп в молекуле белого стрептоцида – одного из первых эффективных сульфаниламидных препаратов, которые успешно применяются при лечении бактериальных инфекций.
1. Запишем формулу белого стрептоцида- амида сульфаниловой кислоты. В молекуле две аминогруппы: ароматическая и амидная.
 |
ароматическая 
амидная
2. Поставим первый вопрос: как влияет ароматическая система на основные свойства аминогруппы, связанной с бензольным циклом? Электроны неподеленной пары аминогруппы вовлекаются в сопряжение. Основные свойства аминогруппы снижаются по сравнении с алифатической аминогруппой (например, в этиламине С2Н5NH2).
3. Поставим второй вопрос: как изменяются основные свойства аминогруппы в составе сульфаниламидного фрагмента? Амидная группа полностью теряет основные свойства за счет очень сильного смещения электронной плотности от атома азота акцепторной группой SO2 (на атоме серы заряд δ+).
4. Слабые основные свойства проявляет только одна ароматическая аминогруппа, связанная с бензольным циклом.
Обучающая задача 2
В организме человека образуются кислоты: молочная (лактат) и β -гидроксимасляная. Обе кислоты снижают рН крови и могут быть причиной развития ацидоза. Сравните кислотные свойства карбоксильных и гидроксигруп в обеих кислотах.
Решение.
1.Запишем формулы обеих кислот
2- гидроксипропановая кислота 3-гидроксибутановая кислота
молочная кислота (лактат) (β-гидроксимасляная кислота)
2.Проведем анализ строения. Сходство: в составе обеих кислот присутствуют карбоксильная и гидроксигруппа. Известно, что кислотные свойства карбоксильной группы значительно больше, чем у гидроксильной. Обе группы обладают отрицательным (- I) индуктивным эффектом в отношении соседних атомов углерода. Отличие: разное расположение гидроксигрупп по отношению к сильному кислотному центру карбоксильной группе.
3. Индуктивный эффект передается по системе σ – связей. Чем ближе группы расположены, тем сильнее их влияние друг на друга.
4. В молочной кислоте гидроксигруппа расположена ближе к карбоксильной группе, во 2 (а) -положении, поэтому акцепторное индуктивное влияние проявляется сильнее по сравнению с β-гидроксимасляной кислотой, где гидроксигруппа расположена дальше, в 3(β ) – положении.
Поэтому 2-гидроксипропановая кислота сильнее, чем 3- гидроксибутановая.
5 Карбоксильные группы с их сильным отрицательным (- I) индуктивным эффектом увеличивают кислотные свойства гидроксигрупп. Вновь, в 2-гидроксипропановой кислоте карбоксильная группа оказывает более сильное действие по сравнению с 3-гидроксибутановой кислотой.